Was sollten wir tun, wenn Pumpengeräusche auftreten?

Nov 02, 2025

Mechanischer Lärm entsteht durch vibrierende Bauteile oder Oberflächen, die hörbare Druckschwankungen in angrenzenden Medien erzeugen. Zum Beispiel Kolben, unausgeglichene Vibrationen durch Rotation und vibrierende Rohrwände.

Bei Verdrängerpumpen hängen Geräusche im Allgemeinen mit der Pumpengeschwindigkeit und der Anzahl der Kolben in der Pumpe zusammen. Das Pulsieren von Flüssigkeiten ist der wichtigste mechanisch verursachte Lärm, und umgekehrt können diese Pulsationen auch mechanische Schwingungen in Pumpen- und Rohrleitungssystemkomponenten anregen. Falsche Kurbelwellen-Ausgleichsgewichte können je nach Drehzahl auch zu Vibrationen führen, die dazu führen können, dass sich die Fundamentschrauben lösen und ein klopfendes Geräusch des Fundaments oder der Führungsschiene entsteht. Andere Geräusche hängen mit dem Geräusch verschlissener Pleuelstangen, verschlissener Kolbenbolzen oder Kolbenschläge zusammen.

 

Bei Kreiselpumpen verursachen unsachgemäß montierte Kupplungen häufig Geräusche (Fehlausrichtung) bei doppelter Pumpendrehzahl. Wenn sich die Drehzahl der Pumpe der kritischen Drehzahl des Füllstands nähert oder diese überschreitet, können starke Vibrationen aufgrund von Unwucht oder durch Lager-, Dichtungs- oder Laufradverschleiß verursachte Geräusche auftreten. Kommt es zu Verschleiß, kann es zu hohen Pfeifgeräuschen kommen. Lüfter von Elektromotoren, Wellenkeilen und Kupplungsbolzen können Spielgeräusche verursachen.

Flüssige Geräuschquelle

Wenn Druckschwankungen direkt durch Flüssigkeitsbewegungen erzeugt werden, ist die Geräuschquelle proportional zur Fluiddynamik. Zu den möglichen Fluidkraftquellen gehören Turbulenzen, Flüssigkeitsströmungsablösung (Wirbelzustand), Kavitation, Wasserschlag, Blitzverdampfung und die Wechselwirkung zwischen Laufrad und Pumpentrennwinkel. Die verursachten Druck- und Strömungspulsationen können periodisch oder breitbandig sein und im Allgemeinen mechanische Schwingungen in Rohrleitungen oder Pumpen selbst anregen. Dann können mechanische Vibrationen Lärm in die Umgebung verbreiten.
Im Allgemeinen gibt es in Flüssigkeitspumpen vier Arten von Pulsationsquellen:
(1) Diskrete Frequenzkomponenten, die vom Pumpenlaufrad oder -kolben erzeugt werden
(2) Breitbandige Turbulenzenergie, verursacht durch hohe Strömungsgeschwindigkeit
(3) Intermittierende Schwingungen von Breitbandgeräuschen, die durch Kavitation, Flash-Verdampfung und Wasserschläge verursacht werden, stellen Stoßgeräusche dar
(4) Wenn der Flüssigkeitsstrom Hindernisse und seitliche Zuflüsse des Rohrleitungssystems passiert, können periodische Wirbel strömungsbedingte Pulsationen verursachen, die zu Änderungen des sekundären Strömungsspektrums oder von Druckschwankungen in der Kreiselpumpe führen können.
Dies gilt insbesondere beim Betrieb unter nicht vorgesehenen Strömungsbedingungen. Die auf der Stromlinie angezeigten Zahlen geben die Positionierung der folgenden Fließprozessprinzipien an:
Aufgrund der Wechselwirkung der Grenzschicht zwischen den Bereichen hoher{0}}Geschwindigkeit und niedriger-Geschwindigkeit im Strömungsfeld erzeugen die meisten dieser instabilen Strömungsmuster Wirbel, die beispielsweise durch Flüssigkeitsströmung um Hindernisse herum oder durch stehende Wasserzonen oder durch bidirektionale Strömung verursacht werden. Wenn diese Wirbel auf die Seitenwand treffen, verwandeln sie sich in Druckschwankungen und können lokale Schwingungen in Rohrleitungen oder Pumpenkomponenten verursachen. Die akustische Reaktion von Rohrleitungssystemen kann die Frequenz und Amplitude der Wirbelstromdiffusion stark beeinflussen. Untersuchungen haben gezeigt, dass Wirbelströme am stärksten sind, wenn die Schallresonanz im System mit der natürlichen oder bevorzugten Frequenz der Geräuschquelle übereinstimmt.

 

Wanndie KreiselpumpeWenn die Pumpe mit einer Durchflussrate betrieben wird, die unter oder über dem optimalen Wirkungsgrad liegt, sind normalerweise Geräusche rund um das Pumpengehäuse zu hören. Der Pegel und die Häufigkeit dieses Geräusches variieren von Pumpe zu Pumpe, abhängig von der zu diesem Zeitpunkt von der Pumpe erzeugten Druckhöhe, dem Verhältnis von erforderlichem NPSH zu verfügbarem NPSH und dem Grad, in dem die Pumpenflüssigkeit vom idealen Durchfluss abweicht. Wenn der Winkel der Einlassleitschaufeln, des Laufrads und des Gehäuses (oder Diffusors) nicht für die tatsächliche Durchflussmenge geeignet ist, treten häufig Geräusche auf. Als Hauptquelle dieses Lärms wird auch die Rezirkulation angesehen. (Willkommen, WeChat zu folgen: Pump Friends Circle)
Bevor die Flüssigkeit durch die Kreiselpumpe fließt und unter Druck gesetzt wird, muss sie einen Bereich mit einem Druck durchlaufen, der nicht größer ist als der im Einlassrohr vorhandene Druck. Dies ist teilweise auf den Beschleunigungseffekt der in den Laufradeinlass eintretenden Flüssigkeit sowie auf die Ablösung des Luftstroms von den Laufradeinlassschaufeln zurückzuführen. Wenn die V-Strömungsrate die Auslegungsströmungsrate überschreitet und der entsprechende Schaufelwinkel falsch ist, bilden sich Wirbel mit hoher -Geschwindigkeit und niedrigem{3}}Druck. Sinkt der Flüssigkeitsdruck auf den Verdampfungsdruck, verdampft das Flüssiggas. Der Druck im Kanal wird später ansteigen. Die anschließende Implosion verursacht Geräusche, die allgemein als Kavitation bekannt sind. Normalerweise verursacht das Platzen von Lufteinschlüssen auf der druckfreien Seite der Laufradschaufeln nicht nur Lärm, sondern birgt auch ernsthafte Gefahren (Korrosion der Schaufeln).
Der Geräuschpegel, gemessen am Gehäuse einer 8000 PS (5970 kW) starken Pumpe und in der Nähe der Einlassleitung während der Kavitation.
Die Erzeugung von Kavitation kann breitbandige Wirkungen vieler Frequenzen anregen; In diesem Fall dominieren jedoch die gemeinsame Frequenz der Schaufeln (die Anzahl der Laufradschaufeln multipliziert mit der Anzahl der Umdrehungen pro Sekunde) und deren Vielfache. Diese Art von Kavitationsgeräuschen erzeugt typischerweise Geräusche mit sehr hoher-Frequenz, die am besten als „Explosionsgeräusche“ bezeichnet werden.
Das Kavitationsgeräusch kann auch dann zu hören sein, wenn die Durchflussrate unter den Auslegungsbedingungen liegt oder wenn der verfügbare Einlass-NPSH den von der Pumpe benötigten NPSH übersteigt, was ein sehr rätselhaftes Problem darstellt. Die von Fraser vorgeschlagene Erklärung legt nahe, dass dieses Geräusch mit sehr geringer unregelmäßiger Frequenz, aber hoher -Intensität von der Rückströmung am Einlass oder Auslass des Laufrads oder an zwei Stellen herrührt und dass jede Kreiselpumpe diese Rezirkulation bei einer bestimmten Bedingung zur Verringerung der Durchflussrate erfährt. Der Betrieb unter Rezirkulationsbedingungen beschädigt den Einlass und Auslass der Laufradschaufeln (sowie die Druckseite der Gehäuseleitschaufeln). Die Zunahme der Lautstärke von Impulsgeräuschen, unregelmäßige Geräusche und die Zunahme der Eingangs- und Ausgangsdruckpulsation bei abnehmender Durchflussrate können als Beweis für eine Rezirkulation dienen.

 

Automatische Druckregler oder Durchflussregelventile können Geräusche erzeugen, die sowohl auf Turbulenzen als auch auf die Ablösung des Luftstroms zurückzuführen sind. Wenn diese Ventile unter starkem Druckabfall betrieben werden, weisen sie hohe Durchflussraten auf, die erhebliche Turbulenzen erzeugen. Obwohl das erzeugte Rauschspektrum sehr breitbandig ist, konzentrieren sich seine Eigenschaften auf eine Frequenz mit einer entsprechenden Strouhal-Zahl von etwa 0,2.

Kavitation und Entspannungsverdampfung

Bei vielen Flüssigkeitspumpsystemen kommt es im Allgemeinen zu einer gewissen Entspannungsverdampfung und Kavitation im Zusammenhang mit Druckregelventilen in der Pumpe oder dem Fördersystem. Aufgrund des erheblichen Strömungsverlusts durch Drosselung führen höhere Strömungsgeschwindigkeiten zu stärkerer Kavitation.
In der Saugleitung einer Verdrängerpumpe kann der Kolben Pulsationen mit hoher Amplitude erzeugen und durch die akustische Leistung des Systems verstärkt werden, wodurch der dynamische Druck periodisch den Verdampfungsdruck der Flüssigkeit erreicht, selbst wenn der statische Druck am Sauganschluss möglicherweise größer als dieser Druck ist. Wenn der Zirkulationsdruck steigt, platzen Blasen, erzeugen Lärm und beeinträchtigen das System, was zu Korrosion führen und auch unangenehme Geräusche erzeugen kann.
Wenn der Druck von heißem Druckwasser durch Drosselung (z. B. durch Durchflussregelventile) abnimmt, kommt es besonders häufig in Warmwassersystemen (Speisepumpensystemen) zur Entspannungsverdampfung. Der Druckabfall führt dazu, dass die Flüssigkeit plötzlich verdampft, also schnell verdampft, was zu Geräuschen führt, die der Kavitation ähneln. Um eine Entspannungsverdampfung nach der Drosselung zu vermeiden, sollte für ausreichend Gegendruck gesorgt werden. Andererseits sollte am Ende der Pipeline eine Drosselung erfolgen, um die Energie der Flash-Verdampfung auf einen größeren Raum zu verteilen.